Badanie propriocpecji

W pracy badałem czucie pozycji stawu ramiennego. Wykonałem w tym celu ocenę czynnego odtworzenia pozycji stawu (Active Reproduction of Joint Position – ARJP). Polega ono na odtworzeniu przez badanego zadanej pozycji ramienia. Wynikiem badania jest błąd czynnego odtworzenia pozycji stawu (Error of Active Reproduction of Joint Position – EARJP). Wyrażany jest w stopniach, jako wartość bezwzględna różnicy pomiędzy kątem zadanym (wzorcowym) przez badającego, a kątem odtworzenia pozycji przez badanego. Badanie zostało wykonane z użyciem elektronicznego goniometru o dużej dokładności (Propriometr). Jego budowa i metodyka zostały wcześniej opublikowane [101 102 107]. Dokonano także walidacji metodyki badania propriocepcji przy użyciu Propriometru [108].

6.2.1. Opis urządzenia PROPRIOMETR (elektroniczny goniometr)

Propriometr jest elektronicznym goniometrem. Pozwala na płynną ocenę kąta odchylenia z dokładnością do 0,1°. Działa pod kontrolą bezpośrednią oraz poprzez komputer klasy PC. Został skonstruowany przy współpracy Katedry Traumatologii, Ortopedii i Chirurgii Ręki z firmą Progress (Ostrów Wlkp.). Urządzenie składa się z kilku komponentów:

31

 Panel PC – pełni funkcje urządzenia sprzęgającego wszystkie elementy zestawu pomiarowego z komputerem PC; dodatkowo wyposażony jest w lokalny wyświetlacz pokazujący bezwzględną wartość kąta odchylenia (Ryc. 13).

Rycina 13. Panel PC – urządzenie sprzęgające wszystkie elementy zestawu pomiarowego z komputerem PC (materiał własny).

 Panel X – jest modułem jednoosiowego przetwornika położenia ramienia, wykorzystywanym w badaniach odwiedzenia, zgięcia, rotacji zewnętrznej i wewnętrznej. Zasada działania przetwornika polega na pomiarze odchylenia położenia przetwornika w osi „X” względem kierunku linii pola magnetycznego ziemi. Podczas pomiaru druga oś „Z” musi być ustawiona prostopadle w stosunku do kierunku linii tego pola. Kierunek wektora osi „Z” względem południków nie ma wpływu na wskazania urządzenia. Moduł montowany jest do ramienia pacjenta za pomocą dwóch pasków. Panel X zawiera akcelerometr CMOS firmy MEMSIC, o zakresie pomiarowym 2,0g. Jest to przetwornik pozbawiony elementów mechanicznych. Zasada działania opiera się na zjawisku przepływu ciepła. Masę bezwładnościową stanowi kula rozgrzanego gazu, a jej przemieszczenie, spowodowane zmianą położenia czujnika względem pola magnetycznego ziemi jest mierzone za pomocą wielu rozmieszczonych symetrycznie mikrotermopar (Ryc. 14).

32

Rycina 14. Panel X – jednoosiowy przetwornik położenia ramienia (materiał własny).  Pilot – służy do zatwierdzania pozycji stawu modułem jednoosiowego przetwornika

położenia ramienia. Zasada działania przetwornika polega na pomiarze odchylenia położenia przetwornika w osi „X” względem kierunku linii pola magnetycznego ziemi (Ryc. 15).

Rycina 15. Pilot – urządzenie do zatwierdzania pozycji stawu (materiał własny).  Komputer oraz oprogramowanie – specjalnie do tego celu stworzony został program

komputerowy. Pozwala on na graficzne śledzenie odchylenia przetwornika oraz śledzenie wartości kąta odchylenia. Zaprogramowano możliwość zapisu podstawowych danych obejmujących dane pacjenta, poszczególne kierunki ruchu, powtórzenia pomiarów oraz kolejne badania. Program pozwala na wybór

33

następujących kierunków ruchu: zgięcie, odwiedzenie, rotacja zewnętrzna i wewnętrzna. Badania danego pacjenta są zapisywane do bazy danych. Istnieje możliwość wydruku raportu z badania oraz eksportowanie bazy danych do arkusza kalkulacyjnego (Ryc. 16).

Rycina 16. Główne okno programu PROPRIOMETR (materiał własny).

Urządzenie PROPRIOMETR spełnia normy bezpieczeństwa wymagane dla urządzeń medycznych. Wszystkie elementy składowe urządzenia zasilane są bezpiecznym napięciem o wartości 12V. Panel PC posiada napięciową separację galwaniczną, oddzielającą komputer od pozostałych elementów urządzenia. Do urządzenia dołączona jest precyzyjna instrukcja obsługi.

6.2.2. Przygotowanie do badania

Po włączeniu zasilanego akumulatorowo bezprzewodowego czujnika grawitacyjnego (Panel X) umieszczany jest on na ramieniu lub przedramieniu badanego w zależność od kierunku ruchu – dla ruchu zgięcia i odwiedzenia jest to ramie badanego, a dla ruchu rotacji wewnętrznej i zewnętrznej przedramię badanego. Do przeciwnej ręki niż kończyna badana wręcza się badanemu pilot. Następnie włączana jest jednostka centralna PROPRIOMETRU, która połączona jest przewodowo z komputerem PC (Ryc. 17).

34

Rycina 17. Połączenie jednostki centralnej PROPRIOMETRU z komputerem (materiał własny).

Po automatycznym ustaleniu połączenia bluetooth pomiędzy „Panelem PC” a „Panelem X” następuje uruchomienie oprogramowania „PROPRIOMETR” na komputerze PC. W programie dokonuje się wprowadzenia do bazy danych osoby badanej oraz wybór odpowiednich parametrów badania – badana kończyna i kierunek ruchu. W dalszej kolejności osoba badana instruowana jest co do obsługi urządzenia oraz metodyki badania. Badanie jest wykonywane w pomieszczeniu, które zapewnia spokój i ciszę dla właściwej koncentracji. Oczy badanego przesłonięte są specjalną opaską celem eliminacji kontroli wzrokowej. Zadaniem osoby badanej jest jak najlepsze odtworzenie zademonstrowanej na jego własnym ramieniu pozycji stawu.

6.2.3. Przebieg badania

W pierwszej fazie badający demonstruje pozycję referencyjną poprzez odchylenie ramienia badanego do wybranego kąta. Badający unosi kończynę od pozycji początkowej do pozycji wzorcowej (ruch czynny wspomagany) z prędkością kątową ok 20°/s. Zadana pozycja utrzymywana jest czynnie przez badanego przez ok. 3 sek., zapamiętywana, a następnie zatwierdzana poprzez naciśnięcie przycisku w pilocie. Następnie ramię powraca do pozycji początkowej. W kolejnej fazie badany proszony jest o czynne odtworzenie wzorcowego kąta. Po odtworzeniu pozycji ramienia badany zatwierdza pozycję przez naciśnięcie przycisku w pilocie. W ten sposób dane kąta wzorcowego i odtworzonego rejestrowane są w bazie danych. Po zapisaniu kąta odtworzenia program automatycznie wylicza różnicę pomiędzy kątem wzorcowym a odtworzonym. Procedura powtarzana jest dla każdego badanego kąta.

35

Badanie przeprowadzane jest w 4 kierunkach ruchu: odwiedzenie, zgięcie, rotacja zewnętrzna i wewnętrzna. W każdej z tych pozycji oceniane są 3 pozycje wzorcowe. Dla ruchu zgięcia i odwiedzenia są to kąty 60°, 90° i 120°. Dla ruchu rotacji wewnętrznej i zewnętrznej wybrano pozycję 30°, 45° i 60°. Dla każdego kierunku ruchu oraz każdej pozycji w danym ruchu wykonywane są 3 powtórzenia. Średnia z wartości bezwzględnej tych 3 pomiarów jest wynikiem końcowym. Badania zawsze wykonywane jest dla obu kończyn. W końcowym raporcie badania uzyskuje się 24 wyniki EARJP na podstawie 72 pomiarów.

Badanie zgięcia i odwiedzenia wykonywane jest w pozycji siedzącej, tak, aby oś długa ciała ustawiona była równolegle do linii sił pola grawitacyjnego (Ryc. 18A, B). Ruch zgięcia badany jest w płaszczyźnie strzałkowej, a ruch odwiedzenia w płaszczyźnie łopatki. Obydwa ruchy wykonywane są w neutralnej rotacji ramienia i zaczynają się od pozycji początkowej, którą jest neutralna pozycja ramienia.

Ruchy rotacyjne badane są w pozycji leżącej (Ryc. 18C). Pozycją początkową badanej kończyny jest odwiedzenie ramienia do 90° i pionowe ustawienie przedramienia (pozycja pośrednia między rotacja wewnętrzną i zewnętrzną). Przebieg badania jest identyczny z opisanym wcześniej dla ruchu zgięcia i odwiedzenia.

Rycina 18. Technika pomiaru czucia pozycji stawu (JPS) (A – pozycja wyjściowa dla ruchu zgięcia i odwiedzenia; B – badanie zgięcia; C – pozycja wyjściowa dla ruchu rotacji wewnętrznej i zewnętrznej) (materiał własny).